智能涡街流量计工作原理以及结构介绍

    智能涡街流量计是以全新的设计理念，将温度、压力、流量信号集于一体，通过智能数字处理器将三种信号混合处理后输出一个补偿后的标准流量，从而实现了对气体、蒸汽的温压补偿功能。由于采用了智能一体化的设计理念，因此，温压补偿智能型涡街流量计具有结构紧凑、安装使用维护方便的特点。

    下面介绍智能涡街流量计工作原理：

    在流体中设置三角柱型旋涡发生体，则从旋涡发生体两侧交替地产生两列有规则的旋涡，这种旋涡称为卡门原理，如图(一)所示。

    在漩涡发生体中装入电容检测探头或压电检测探头及相应匹配电路，即可构成电容检测式空气流量/传感器或压电检测式煤气流量传感器。

    图(一)旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。设旋涡的发生频率为f，被测介质来流的平均速度为V，旋涡发生体迎流面宽度为d，表体通径为D，根据卡曼空气原理，有如下关系式:

    f=St.V/〔（1-1.25d/D）d〕

    式中：f－发生体一侧产生的卡门旋涡频率

    St－斯特罗哈尔数

    V－流体的平均流速

    d－柱体流面宽度

    D-管道内径

    在曲线表中St＝0.17的平直部分，漩涡的释放频率与流速成正比,即为空气流量传感器测量范围度。只要检测出频率f就可以求得管内流体的流速，由流速V求出体积流量。

    Q＝3600f/K或M=ρ3600f/K

    式中：K＝仪表常数（1/m3）。

    M=质量流量

    Q＝体积流量（m3/h）

    ρ=介质密度（kg/m3）

    F=频率Hz

    智能涡街流量计结构

    智能涡街流量计由传感器和转换器两部分组成，如图3所示。传感器包括旋涡发生体（阻流体）、检测元件、仪表表体等；转换器包括前置放大器、滤波整形电路、D／A转换电路、输出接口电路、端子、支架和防护罩等。近年来智能式流量计还把微处理器、显示通讯及其他功能模块亦装在转换器内。

    旋涡发生体是检测器的主要部件，它与仪表的流量特性（仪表系数、线性度、范围度等）和阻力特性（压力损失）密切相关，对它的要求如下。

    1）能控制旋涡在旋涡发生体轴线方向上同步分离；

    2）在较宽的雷诺数范围内，有稳定的旋涡分离点，保持恒定的斯特劳哈尔数；

    3）能产生强烈的涡街，信号的信噪比高；

    4）形状和结构简单，便于加工和几何参数标准化，以及各种检测元件的安装和组合；

    5）材质应满足流体性质的要求，耐腐蚀，耐磨蚀，耐温度变化；

    6）固有频率在涡街信号的频带外。

    已经开发出形状繁多的旋涡发生体，它可分为单旋涡发生体和多旋涡发生体两类，如图4所示。单旋涡发生体的基本形有圆柱、矩形柱和三角柱，其他形状皆为这些基本形的变形。三角柱形旋涡发生体是应用Z广泛的一种，如图5所示。图中D为仪表口径。为提高涡街强度和稳定性，可采用多旋涡发生体，不过它的应用并不普遍。

    智能涡街流量计外型简洁，测量精度高，性能稳定，具有多种安装、供电、信号输出方式，可提供特殊管道及工况定制，产品选型，现场工控自动化设计等.